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The Stepper Motors Controller Practices by Arduino Technology

Arduino步進馬達控制(The Stepper Motors Controller Practices by Arduino Technology)

Author 曹永忠、許智誠、蔡英德
Publisher 建國老師的小書鋪(渥瑪數位) /渥瑪數位有限公司
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Released
2024/11/15
Language
Traditional Chinese
File format
PDF (31MB), fit in large screen and Pubook
Pages
532
ID
43516
ISBN
9789869035606
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Yes
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NT$99
Explanation
DRM Free
NT$109
Explanation
Series 知識速成系列
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Details
科技發達今日，資訊科技技術日新月異，許多資訊相關科技的科技人，每天被十倍速的時代壓力，擠壓著生活品質，為了追逐最新的科技與技術，不惜焚膏繼晷日夜追趕，只怕追趕不上就被科技洪流所淘汰，造成許多年輕的科技菁英，年紀輕輕的卻都是一高、二高、甚至三高皆有，嚴重的甚至、中風、過勞死，對當今社會造成人才的重大損失。
隨著環保綠色革命，我們思考著，是否在這知識經濟時代，也該有個知識綠色革命。本系列『知識速成系列』由此概念而生。面對越來越多的知識學子，為了追趕最新的技術潮流，往往沒有往下紮根，去了解許多知識背後所必須醞釀的知識基礎，追求到許多最新的技術邊緣，往往忘記了如果沒有配套的基礎科技知識，所學到的知識與科技，在失去這些基礎科技資源徳的支持之下，往往無法產生實際生產效力。
如許多學習程式設計的學子，為了最新的科技潮流，使用著最新的科技工具與軟體元件，當他們面對許多原有的軟體元件沒有支持的需求或軟體架構下沒有直接直持的開發工具，此時就產生了莫大的開發瓶頸，這些都是為了追求最新的科技技術而忘卻了學習原有基礎科技訓練所致。
筆著鑒於這樣的困境，思考著『如何轉化眾人技術為我的知識』的概念，如果我們可以透過拆解原有的完整產品，進而了解原有產品的機構運作原理與方法，並嘗試著將原有產品進行拆解、改造、升級、置換原有控制核心…等方式，學習到運用其他技術或新技術來開發原有的產品，或許可以讓這些辛苦追求新技術的學子，在學習技術當時，可以了解所面對的技術中，如何研發與製造該技術的相關產品，相信這樣的學習方式，會比起在已建構好的開發模組或學習套件中學習某個新技術或原理，來的更踏實的多。
目前許多學子在學習程式設計之時，恐怕最不能了解的問題是，我為何要寫九九乘法表、為何要寫遞迴程式，為何要寫成函式型式…等等疑問，只因為在學校的學子，學習程式是為了可以了解『撰寫程式』的邏輯，並訓練且建立如何運用程式邏輯的能力，解譯現實中面對的問題。然而現實中的問題往往太過於複雜，在校授課的老師無法有多餘的時間與資源去解釋現實中複雜問題，期望能將現實中複雜問題淬鍊成邏輯上的思路，加以訓練學生其解題思路，但是眾多學子宥於現實問題的困惑，無法單純用純粹的解題思路來進行學習與訓練，反而以現實中的複雜來反駁老師教學太過學理，沒有實務上的應用為由，拒絕深入學習，這樣的情形，反而自己造成了學習上的障礙程。
本系列的書籍，針對目前學習上的盲點，希望透過現有產品的產品解析，透過產品簡單的拆解，以逆向工程的手法，將目前已有產品拆解之後，將核心控制系統之軟硬體，透過簡單易學的Arduino單晶片與C語言，重新設計出原有產品之核心控制系統，進而改進、加強、升級其控制方法。如此一來，因為學子們已經對原有產品有深入了解，在進行『重製核心控制系統』過程之中，可以很有把握的了解自己正在進行什麼，而非針對許多邏輯化的需求進行開發。即使在進行中，許多需求也多轉化成邏輯化的需求，學子們仍然可以了解這些邏輯化的需求背後的實務需求，對於學習過程之中，因為實務需求導引著開發過程，可以讓學子們讓邏輯化思考與實務產出產生關連，如此可以一掃過去陰霾，更踏實的進行學習。
這本書以市面常見的步進馬達為主要開發標的，我們身邊不乏許多的東西，只要能動的產品，都需要馬達來當為動力來源。所以本書要以『步進馬達控制』為實驗主體，透過小型步進馬達控制到使用驅動模組來使用步進馬達，來進行本書的內容，相信整個研發過程會更加了解
自序 2
自序 4
目 錄 6
圖目錄 11
表目錄 15
知識速成系列 17
Arduino的開始 20
Arduino 起源 20
Arduino特色 22
Arduino硬體-Duemilanove 22
Arduino硬體-UNO 24
Arduino硬體-Mega 2560 25
程式設計 27
區塊式結構 (Block Structure) 的程式語言 29
註解 32
變數 32
型態轉換 38
邏輯控制 43
算術運算 49
輸入輸出腳位設定 54
時間函式 63
數學函式 65
亂數函式 70
通訊函式 71
章節小結 79
馬達 81
馬達介紹 81
控制馬達介紹 88
L298N DC馬達驅動板 93
章節小結 96
Arduino時鐘功能 96
步進馬達 98
步進馬達 98
步進馬達介紹 100
步進馬達相數介紹 106
步進馬達動作介紹 107
簡單控制步進馬達介紹 111
ULN2003 步進馬達驅動板 112
使用時序圖方式驅動步進馬達 116
使用Stepper函式庫驅動步進馬達 125
Stepper函式 129
章節小結 130
Arduino時鐘功能 130
極限偵測 132
極限開關 132
加入極限開關偵測之馬達行進控制 136
章節小結 142
光遮斷器 144
光遮斷器(Photointerrupter) 144
光遮斷器(Photointerrupter)使用方法 146
章節小結 150
Playstation 搖桿連接 152
Play Station® 歷史沿革 152
Play Station 控制器介紹 160
如何連結PS搖桿(PSX 函數) 165
PSX 函數說明 171
如何連結PS搖桿(PS2X 函數) 173
章節小結 178
8051步進馬達模組 180
步進馬達模組介紹 180
章節小結 184
使用步進馬達驅動器驅動馬達 186
步進馬達驅動器 186
使用訊號產生器驅動步進馬達 189
使用Arduino輸出脈波控制步進馬達 191
使用AccelStepper函式庫驅動步進馬達 196
AccelStepper函式 198
產生馬達控制物件 198
設定步進馬達基本環境 202
步進馬達基本控制 218
章節小結 226
整合列表機 228
列表機動起來 228
加入極限開關偵測之列表機控制 232
零點定位之列表機控制 239
列表機進紙控制 248
章節小結 259
讓列表機動起來 261
量測行進速度 261
使用者使用PS2搖桿輸入控制命令 277
讓我們來操控列表機 285
章節小結 292
本書總結 293
作者介紹 295
附錄 297
Stepper 函式庫 297
Motor Shield 函式庫 307
AccelStepper 函式庫 332
AccelStepper Class Member List 373
PSX 函式庫 389
PS2X 函式庫 396
SONY PLAYSTATION CONTROLLER INFORMATION 421
ULN2003 IC 資料 430
8051步進馬達可程式驅動控制器 443
8051步進馬達控制器線路圖 451
Tb6560 stepping motor driver V20資料 452
東芝TB6560AHQ 晶片資料 453
L297A 晶片資料 488
L298 H Bridge 晶片資料 499
L298N 電路圖 512
L298N 原廠資料手冊 513
光遮斷器參考資料手冊(CNA1003H) 526
參考文獻 529

曹永忠 (Yung-Chung Tsao) ，國立中央大學資訊管理學系博士，目前在國立高雄大學電機工程學系兼任助理教授，專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計、物聯網系統開發、Arduino開發、嵌入式系統開發。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、物聯網系統開發、軟硬體技術整合等領域，並持續發表作品及相關專業著作。
並通過台灣圖霸的專家認證。
目前也透過Youtube在直播平臺https://www.youtube.com/@dr.ultima/streams，不定其分享系統設計開發的經驗、技術與資訊工具、技術使用的經驗

Email:prgbruce@gmail.com
Line ID：dr.brucetsao
WeChat：dr_brucetsao
作者網站：http://ncnu.arduino.org.tw/brucetsao/myprofile.php
臉書社群(Arduino.Taiwan)：https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Github網站：https://github.com/brucetsao/
原始碼網址：https://github.com/brucetsao/eStepper
直播平臺https://www.youtube.com/@dr.ultima/streams：


 
蔡英德 (Yin-Te Tsai)，國立清華大學資訊科學系博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授、靜宜大學資訊學院院長，主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發、視障輔具設計與開發。
Email:yttsai@pu.edu.tw
作者網頁：http://www.csce.pu.edu.tw/people/bio.php?PID=6#personal_writing


許智誠 (Chih-Cheng Hsu)，美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) 資訊工程系博士，曾任職於美國IBM等軟體公司多年，現任教於中央大學資訊管理學系專任副教授，主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘系統。
Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw
作者網頁：http://www.mgt.ncu.

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